氨碱废清液的盐碱循环综合利用

潘丁文

(连云港碱业有限公司，江苏连云港 222042)

氨碱废清液的盐碱循环综合利用

潘丁文

(连云港碱业有限公司，江苏连云港 222042)

介绍盐场采用氨碱厂蒸馏废清液替代海水滩晒制盐并联产浓钙液的工艺路线，通过物料衡算，理论计算且验证了工业化所产生的经济效益。该项目的实施实现了资源循环综合利用，有利于环境保护。

氨碱法；废清液；滩晒；浓钙液；盐碱联合；循环利用

氨碱法是目前国内外纯碱生产的主要方法之一，此方法最大的缺点是原盐利用率低，总利用率不到30%，其中钠的利用率为75%左右，而氯则完全未被利用。生产过程中产生大量含有CaCl2、NaCl的蒸馏废液，每生产1 t商品纯碱的同时要排放10 m3左右的蒸馏废液，需要修筑巨大的渣场用于处理这些废液。但氨碱法纯碱工艺具有投资省、产品质量好、生产原料易得、技术成熟等优点，我国氨碱法纯碱产量占总产量的近50%。连云港碱业有限公司120万t/a纯碱装置采用氨碱法工艺路线，先后配套修建了占地三百多公顷渣场，每年要排放一千多万立方米的蒸馏废液，其中含有氯化钙约100万t、氯化钠50万t，一部分通过压滤机固液分离处理，大部分通过管道输送到渣场存放。如果对废清液加以回收利用，不仅避免废液直接排海污染，而且实现资源闭路循环综合利用，又能创造很好的经济效益，实现经济效益和社会效益双丰收。

1 盐碱联合回收利用蒸馏废清液工艺路线

国内外氨碱厂的蒸馏废液普遍采取围堤筑坝、建设渣场，将蒸馏废液送到渣场内，让其自然澄清，清液pH达标后溢流排海，固体悬浮物沉积留在渣场。多年来连云港碱业有限公司与当地盐场双方协商，利用各自优势，实现盐碱循环综合利用，达到双赢目标。盐碱联合循环利用蒸馏废清液的工艺路线是：将碱厂压滤和渣场澄清后的废清液免费送到附近盐场的盐田，替代或搀兑海水进行晒盐，析出盐结晶，还能得到含20%左右CaCl2、4%左右NaCl的浓钙液，可作为产品或生产固体氯化钙的原料供应钙厂使用。

图1 蒸馏废清液晒盐工艺流程

2 盐碱联合循环生产的理论依据

实施氨碱废液循环利用对大多数碱厂来说只需要少量投资进行改造就可以获得质优价廉的浓钙液供自己的钙厂作原料使用，不再从渣场将清液直接排海，而且蒸馏废液仅仅依靠渣场的停留时间往往不能使pH实现达标排放。而对盐场来说，由于使用废清液作原料晒盐，在有较大CaCl2浓度的情况下，NaCl结晶速度会下降，需要扩大结晶池面积。尽管如此，由于废清液NaCl浓度比海水要高，因此单位盐田产盐量还会有所提高，同时也能得到大量的浓钙液，一部分可以作为产品出售，另一部分作为生产固体片钙的原料。现将工艺过程进行物料衡算，对其联合生产的依据作必要的验证。

2.1 物料组成(每次取样分析略有差异)

氨碱厂经过多次澄清的废清液与盐田结晶析盐后浓钙液组成如表1。

表1 废清液与浓钙液组成

2.2 物料衡算

设定条件：在盐田析盐过程中没有CaCl2带出，所有CaCl2全部进入浓钙液；不考虑盐田渗透的损失，以1 L废清液为衡算基准，经计算，设盐田析盐量为x，浓钙液中水及其他为y(如图2)。

图2 盐田析盐物料衡算

根据质量守恒，求得x=26.4 g，y=356.6 g。物料平衡如表2。

表2 盐析过程物料平衡数据(单位：g)

2.3 海水晒盐与废清液晒盐的盐田产量对比

在近海海域海水中NaCl含量一般在2.7%～3%，而蒸馏废清液中NaCl含量能达到4.4%～4.5%左右，几乎超出海水中盐含量的50%，理论上单位盐田的盐产量也将提高50%，但由于有CaCl2的存在，蒸发结晶速度会有所变慢，实际单位盐田产量能提高15%以上。

2.4 盐场增加效益情况

以金桥盐化公司胜利工区下属40公顷盐田为例进行测算，采用碱厂废清液替代海水晒盐，所有条件不变的情况下，盐田盐产量由3.5 kt/a提高到4.2 kt/a(平均值)，按净效益150～180元/t计算，每年净效益约8万元。同时在生产1吨NaCl的同时可以副产浓度为20%的CaCl2浓钙液约16 m3(若钙液浓度提高到25%氯化钙产量会降低，20%的钙液产量、效益最佳)，由于与碱厂有协作关系，供应碱厂的钙液价格28元/m3，其他外卖价格在70元/m3左右，这部分效益达到200万元，扣除成本支出部分，因此一座40公顷的盐田年净效益达到150万元，经济效益十分显著。

3 采用浓钙液生产固体氯化钙的优势

表3 不同原料消耗情况对比

*以两效蒸发、升降膜制钙工艺为依据，蒸汽采用1.4 MPa饱和蒸气。

4 结 论

尽管氨碱法纯碱在生产过程中要排放大量废液，但只要盐碱两家通过合作联合处理废清液将是一项对国家和企业都有利的系统工程，是循环经济的最好体现。采用蒸馏废清液替代海水滩晒制盐，一方面对制盐企业来说，提高单位盐田制盐产量，同时副产20% CaCl2的浓钙液；另一方面对制碱企业来说，大量减少乃至避免向大海排放废清液，有利于环境保护，达到变废为宝、资源综合利用的目的。废清液除直接作为产品销售之外，大部分供应周边制钙公司，不仅大大降低生产能耗，而且显著提高产品质量，减少项目建设投资，具有良好的社会效益和经济效益。

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1005-8370(2017)03-10-03

2017-04-12

潘丁文(1965—)，大学，高级工程师，现从事技术管理工作。